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SF/PLGA共混静电纺丝人工血管材料的研究

作　者: 戴有刚
导　师: 左保齐
学　校: 苏州大学
专　业: 纺织材料与纺织品设计
关键词: SF PLGA 人工血管肝素等离子体处理
分类号: R318.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

静电纺丝是目前制备纳米纤维最简便的方法之一,能直接、连续的制备聚合物纳米/微米纤维。纳米纤维具有纤维纤度低、比表面积大、孔隙率高的特点,因而具有广泛的应用,可作为组织工程支架及生物医用材料。以可旋转、平行移动的金属棒为接收装置,可以直接得到具有纳米/微米尺寸孔隙结构的管状材料,是制备人工血管最简便的方法之一。本文采用SF(丝素)、PLGA(聚丙交脂-乙交脂,又称聚乳酸-乙醇酸)以六氟异丙醇为溶剂进行静电纺丝,纺制人工血管支架材料。研究了SF/PLGA纺丝液质量分数以及电压、电场强度、极距等对材料纤维形态结构的影响,采用红外光谱、热分析、X-衍射研究了静电纺丝纤维微细结构,讨论了SF、PLGA共混前后聚集态结构的差异,乙醇处理、纤维取向对SF/PLGA共混静电纺丝纳米纤维的影响;研究了纳米纤维膜的物理机械性能、溶解性能及孔隙率大小,并讨论了取向结构对材料力学性能的影响;采用等离子体接枝肝素改善材料抗凝血性能,并通过接枝率、凝血时间评价接枝效果。结果表明:SF/PLGA六氟异丙醇溶液可以通过静电纺丝纺制人工血管支架材料。纺丝液浓度为5%,电压为10kV、极距为10cm的条件下可以获得直径为360nm的纤维,纺丝液浓度是影响纤维直径和形态的主要因素,电压在6-16kV,极距在7-16cm范围内影响较小;SF/PLGA主要为无规卷曲结构,并有少量β折叠结构;共混体系中,SF、PLGA未产生强化学键结合;乙醇处理后,SF/PLGA中SFβ化,结晶度提高;人工血管纤维直径的减小、壁厚的增加对材料孔隙率的影响不明显,孔隙率有所降低。收集装置参数分别为旋转速度2000r/min、平移速度8cm/s时,纺制直径为1500nm左右的纤维,分别具有轴向、周向取向;纤维不同取向的人工血管材料,强度:轴向取向>周向取向>无取向;断裂伸长:周向>无取向>轴向取向;乙醇处理提高材料强度,断裂伸长降低。SF/PLGA等离子体处理接枝肝素是提高材料抗凝血性能的有效方法,功率为30W、处理时间为5-6min,为SF/PLGA等离子处理接枝肝素的最优工艺,接枝率为15μg/g,体外凝血时间为43.3s,获得较好抗凝血效果。

全文目录

中文摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章序言  9-26
  1.1 人工血管的研究现状概述  9-15
    1.1.1 人工血管材料的研究现状  10-13
    1.1.2 人工血管制备方法研究现状  13-14
    1.1.3 人工血管抗凝血性能的研究现状  14-15
  1.2 SF/PLGA 静电纺丝与组织工程血管支架  15-18
    1.2.1 静电纺丝技术构建人工血管的特点及研究现状  15-16
    1.2.2 SF/PLGA 混合静电纺丝的目的  16
    1.2.3 SF/PLGA 复合方法  16-18
  1.3 本论文的研究目的、内容、创新点及意义  18-21
    1.3.1 研究目的  18-19
    1.3.2 研究内容  19-20
    1.3.3 创新点及意义  20-21
  参考文献  21-26
第二章静电纺丝工艺参数对SF/PLGA 人工血管纤维直径及形态的影响  26-37
  2.1 实验材料及方法  26-28
    2.1.1 实验材料  26-27
    2.1.2 实验仪器  27
    2.1.3 实验方法  27-28
    2.1.4 静电纺丝装置及原理  28
    2.1.5 测试方法  28
  2.2 结果与讨论  28-35
    2.2.1 SF、PLGA 共混对纤维形貌及直径的影响  28-29
    2.2.2 工艺参数对SF/PLGA 纳米纤维形貌及直径的影响  29-35
  2.3 本章结论  35-36
  参考文献  36-37
第三章 SF/PLGA 共混静电纺丝纳米纤维微细结构研究  37-50
  3.1 实验材料及方法  37-39
    3.1.1 实验材料  37
    3.1.2 实验仪器  37-38
    3.1.3 实验方法  38
    3.1.4 微细结构测试方法与原理  38-39
  3.2 结果与讨论  39-47
    3.2.1 SF/PLGA 静电纺丝无纺网的聚集态结构  39-43
    3.2.2 乙醇处理对材料结构的影响  43-46
    3.2.3 取向对材料聚集态结构的影响  46-47
  3.3 本章结论  47-49
  参考文献  49-50
第四章 SF/PLGA 静电纺丝人工血管的取向结构原理和方法  50-63
  4.1 人工血管的取向结构构建目标及原理  50-54
    4.1.1 天然血管的特性  50-51
    4.1.2 天然血管的结构  51-52
    4.1.3 构建内外层异取向层状结构的目的及原理  52-54
  4.2 人工血管材料纤维取向结构的实现方法  54-61
    4.2.1 定取向纤维管状材料的实现  56
    4.2.2 运动参数对纤维排列程度的影响  56-59
    4.2.3 纺制内外层不同取向的管状材料  59-61
  4.3 本章结论  61-62
  参考文献  62-63
第五章静电纺丝SF/PLGA 人工血管材料物理性能研究  63-73
  5.1 实验材料及方法  63-65
    5.1.1 实验材料  63
    5.1.2 实验仪器  63-64
    5.1.3 实验方法  64-65
  5.2 结果与讨论  65-71
    5.2.1 SF/PLGA 共混纳米纤维人工血管的溶失率  65
    5.2.2 SF/PLGA 共混纳米纤维人工血管的力学性能  65-69
    5.2.3 SF/PLGA 共混纳米纤维人工血管的孔隙率  69-71
  5.3 本章结论  71-72
  参考文献  72-73
第六章 SF/PLGA 人工血管的抗凝血性能研究  73-86
  6.1 实验材料  74
    6.1.1 实验材料  74
    6.1.2 实验仪器  74
  6.2 实验方法  74-77
    6.2.1 静电纺丝SF/PLGA 膜的制备  74
    6.2.2 SF/PLGA 膜等离子接枝肝素  74-76
    6.2.3 肝素接枝效果测定  76-77
  6.3 结果与讨论  77-84
    6.3.1 等离子接枝肝素效果评价  78-82
    6.3.2 实验参数对肝素接枝效果的影响  82-84
  6.4 本章结论  84-86
第七章结论及展望  86-89
  7.1 结论  86-88
    7.1.1 静电纺丝工艺参数对SF  86
    7.1.2 再生SF/PLGA 共混静电纺丝纳米纤维微细结构研究  86-87
    7.1.3 SF/PLGA 静电纺丝人工血管的取向结构及其力学性能研究  87
    7.1.4 SF/PLGA 静电纺丝人工血管的抗凝血性能研究  87-88
  7.2 展望  88-89
攻读研究生期间发表论文  89-90
致谢  90

SF/PLGA共混静电纺丝人工血管材料的研究

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